透明阻燃组合物和包含该组合物的标签制造技术

本发明专利技术涉及透明阻燃涂层组合物和包括含有该组合物的层的标签。涂层组合物包含高羟值聚合物、交联剂和包含亚膦酸盐化合物的阻燃添加剂。涂层组合物可涂覆在诸如标签的基底上。涂层组合物形成有利地具有阻燃性且光学透明的层。的层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】透明阻燃组合物和包含该组合物的标签


[0001]本公开一般地涉及透明阻燃组合物和包含该组合物的标签。更具体地说，本公开涉及在不使用卤素基阻燃剂的情况下表现出良好阻燃性，同时具有优异光学清晰度的组合物。

技术介绍

[0002]许多情况下都需要阻燃标签，包括为电气设备(如电池)贴标签，此时电气设备的长时间运行所致而增加火灾危险的可能性。例如，阻燃标签用于如电缆、印刷电路板(PCB)、印刷线路板(PWB)和电池的应用。为了与电气设备充分使用，标签还需要良好的印刷适性和良好的粘附性能。此外，必须控制标签各层中存在的组分的量，以使标签的生产具有成本效益。
[0003]传统上，具有阻燃特性的标签是通过堆叠阻燃面漆、膜和粘合剂的多层来生产的。一些传统标签的面漆层通常包含缺乏足够耐热分解性的聚合物树脂，例如，具有较低的残炭率。聚合物的残炭率定义为在氮气环境中于930℃时的固体残渣量，一般而言，较高的残炭率与较高的耐热分解性和较高的阻燃性有关联。涂层组合物的各种制剂，例如面漆组合物或底漆组合物，在本领域中是众所周知的。另外，许多现有面漆需要修饰以达到预期的加工要求性能。这些修饰可包括外部添加剂、交联剂或其他改性剂。
[0004]然而，添加到涂层组合物(例如面漆层或底涂层)中的阻燃剂通常会损害标签的光学特性和粘附性能。因此，为了补偿由阻燃剂引起的问题，制造商通常增加不同层的其他成分的量，这有助于标签的粘附性能或光学性能。不幸的是，这些调整通常会导致生产成本的增加和标签应用的不便。在不损害聚合物膜的光学清晰度的情况下，将阻燃材料加入聚合物膜也是一个挑战。事实上，大多数阻燃剂组合物通常形成不透明层。
[0005]美国专利号4,207,374公开了一种包括阻燃面漆层(包含聚酯/环氧树脂)的阻燃膜。对比文件也公开了一种包括粘合层(包含丙烯酸树脂和橡胶/树脂)的标签。
[0006]美国出版号2018/0072922A1公开了一种基于丙烯酸树脂或橡胶粘合剂的压敏粘合剂制剂，其与铝磷盐膨胀阻燃剂和含氮阻燃剂(通过热分解可用作发泡剂)结合提供。这些阻燃添加剂以10至30(重量百分比)的水平加入到粘合剂中。这些制剂以单面或双面形式放置在聚合物阻燃基底上。
[0007]美国出版号2014/0162058A1公开了一种涂覆在PET膜背衬的至少一部分上的阻燃粘合剂层。粘合层包含基于甲基丙烯酸酯的嵌段共聚物和至少10％的无卤阻燃剂。粘合层可任选地包含增粘树脂。US20140162058A1未公开标签是否符合任何UL 94 VTM标准下的阻燃性要求。
[0008]WO 2011029225Al公开了一种包括阻燃面漆层、膜层和阻燃粘合层的多层标签。标签显示了符合UL 94 VTM
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0标准的阻燃性能。面漆层包含聚氨酯树脂和苯氧基树脂的混合物。面漆层的顶面为可印刷表面。粘合层包含压敏粘合剂，例如丙烯酸树脂。背衬膜具有25微米的厚度，面漆层具有18微米的厚度。本申请公开了粘合层(如果不含阻燃剂)则最佳为
20微米；但是，如果粘合层包含阻燃剂，则希望将粘合层延伸到更大的厚度，高达100微米以提供更大的柔韧性。
[0009]然而，上述公开的参考文献均未提供满足任何UL 94 VTM标准下的阻燃要求的组合物，同时保持光学清晰。鉴于上述缺点，需要一种具有有效且稳定的阻燃性质且同时具有适当透明度的涂层组合物。

技术实现思路

[0010]在一些实施方式中，本公开涉及一种涂层组合物，所述涂层组合物包含：具有大于100mgKOH/g的羟值的基础聚合物；包含异氰酸酯化合物的交联剂；和包含亚膦酸盐化合物的阻燃添加剂。在一些情况下，基础聚合物具有范围为100mgKOH/g至350mgKOH/g的羟值。在一些情况下，基础聚合物的羟基基团的一部分与亚膦酸盐化合物的一部分络合以形成羟基
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亚膦酸盐络合物。在一些情况下，涂层组合物进一步包含至少20wt.％的羟基
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亚膦酸盐络合物。在一些情况下，涂层组合物具有小于20％的雾度值。在一些情况下，聚合物与阻燃添加剂的重量比在0.2:1至10:1的范围内。在一些情况下，聚合物包含聚酯，或聚碳酸酯，或其组合。在一些情况下，基础聚合物基于组合物的总重量以20wt.％至60wt.％的量存在。在一些情况下，交联剂基于组合物的总重量以10wt.％至40wt.％的量存在。在一些情况下，阻燃添加剂基于组合物的总重量以20wt.％至60wt.％的量存在。在一些情况下，交联剂由异氰酸酯化合物组成。在一些情况下，亚膦酸盐化合物包括甲基乙基亚膦酸盐、二乙基亚膦酸盐、甲基乙基亚膦酸铝、二乙基亚膦酸铝、甲基乙基亚膦酸锌、二乙基亚膦酸锌、亚膦酸铝、亚膦酸镁、亚膦酸钙、亚膦酸锌或其组合。在一些情况下，亚膦酸盐化合物包含二乙基亚膦酸铝。在一些情况下，阻燃添加剂具有小于2微米的平均粒径分布。在一些情况下，涂层组合物具有的UL等级为VTM
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0。在一些情况下，聚合物包含大于100mgKOH/g的羟值，其中阻燃添加剂包含基于组合物总重量的20wt.％至60wt.％的二乙基亚膦酸铝，并且其中涂层组合物具有VTM
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0的UL等级。在一些情况下，聚合物包含大于100mgKOH/g的羟值，其中亚膦酸盐化合物包含具有小于2微米的平均粒径分布的二乙基亚膦酸铝，并且其中涂层组合物具有小于20％的雾度值。在一些情况下，聚合物包含具有大于100mgKOH/g的羟值的聚酯或聚丙烯酸酯，其中阻燃添加剂包含基于组合物总重量的20wt.％至60wt.％范围内的二乙基亚膦酸铝，其中涂层组合物具有VTM
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0的UL等级，并且其中涂层组合物具有小于20％的雾度值。
[0011]在一些实施方式中，本公开涉及一种阻燃标签，所述阻燃标签包括：涂层，所述涂层包含具有大于100mgKOH/g的羟值的基础聚合物、包含异氰酸酯化合物的交联剂；和包含亚膦酸盐化合物的阻燃添加剂；膜层；和粘合层，所述粘合层包含第二基础聚合物、第二阻燃剂、增粘剂和第二交联剂。在一些情况下，涂层是面漆层。在一些情况下，涂层是底漆层。在一些情况下，第二基础聚合物包含聚酯、聚碳酸酯或其组合，其中第二基础聚合物具有小于100mgKOH/g的羟值，其中第二交联剂包含异氰酸酯、环氧树脂或其组合。在一些情况下，粘合层中的增粘剂与第二基础聚合物的重量比为1:10至1.5:1。
[0012]在一些实施方式中，本公开涉及一种用于形成阻燃标签的方法，所述方法包括：提供基底；将涂层组合物应用于基底，所述涂层组合物包含：具有大于100mgKOH/g的羟值的聚合物；包含异氰酸酯化合物的交联剂；包含亚膦酸盐化合物的阻燃添加剂；和固化涂层组合物。
具体实施方式
[0013]引言
[0014]电气设备(如电池)的标签必须是阻燃的，以防止火灾危险。然而，将阻燃剂添加到标签的层(例如面漆或底漆)可能会损害对预期功能非常重要的特性，例如粘附力和光学性能。例如，添加阻燃剂可能会降低标签的剪切强度，这可能导致标签本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涂层组合物，所述涂层组合物包含：具有大于100mgKOH/g的羟值的基础聚合物；包含异氰酸酯化合物的交联剂；和包含亚膦酸盐化合物的阻燃添加剂。2.根据权利要求1所述的涂层组合物，其中所述基础聚合物具有范围为100mgKOH/g至350mgKOH/g的羟值。3.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述基础聚合物的羟基基团的一部分与所述亚膦酸盐化合物的一部分络合以形成羟基
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亚膦酸盐络合物。4.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，所述涂层组合物进一步包含至少20wt.％的羟基
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亚膦酸盐络合物。5.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物具有小于20％的雾度值。6.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中聚合物与阻燃添加剂的重量比在0.2:1至10:1的范围。7.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述聚合物包含聚酯、或聚碳酸酯、或其组合。8.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述基础聚合物基于所述组合物的总重量以20wt.％至60wt.％的量存在。9.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述交联剂基于所述组合物的总重量以10wt.％至40wt.％的量存在。10.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述阻燃添加剂基于所述组合物的总重量以20wt.％至60wt.％的量存在。11.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述交联剂由所述异氰酸酯化合物组成。12.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述亚膦酸盐化合物包括甲基乙基亚膦酸盐、二乙基亚膦酸盐、甲基乙基亚膦酸铝、二乙基亚膦酸铝、甲基乙基亚膦酸锌、二乙基亚膦酸锌、亚膦酸铝、亚膦酸镁、亚膦酸钙、亚膦酸锌或其组合。13.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述亚膦酸盐化合物包含二乙基亚膦酸铝。14.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述阻燃添加剂具有的平均粒径分布为小于2微米。15.根据前述权利要求中任意一项所述的涂层组合物，其中所述涂层组合物具有的UL等...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢曙辉，王宇，沈骠，杨宇润，吕仲菲，
申请(专利权)人：艾利丹尼森公司，
类型：发明
国别省市：